2007年某节水示范项目可行性研究报告

　2007 年某节水示范项目可行性研究报告 1 综合说明 1.1 项目背景 ××××年中共中央 1 号文件指出：“节水灌溉、人畜饮水等六小工程对改善农牧民生产生活条件、增加农牧民收入发挥着积极作用，要进一步增加投资规模，充实建设内容，扩大建设范围”。因此，大力发展节水型农业，利用科技手段，提高用水效率是今后**在水利建设方面的一项重要内容。

　**是国家的主要棉花生产基地之一，农业是**的主导产业。近年来，**通过推广棉花节水控灌、渠道承包经营、用水者协会管理、畦田改造等管理措施以及对支渠等骨干工程进行砌护、配套的工程措施，有力地促进了节水工作的发展，引×××河水从××年的××亿 m 3 米减少为×××年的×××亿 m 3 ,取得了良好的节水效益，为水资源的可持续利用和农业的可持续发展奠定了坚实的基础，极大地促进了全区农业和农乡镇经济的发展，但是，由于灌区末级渠系改造和田间配套不到位，灌区管理上还存在的供水管理体制不顺和水价机制不合理等问题，影响着灌区体制改革和总体效益的发挥。

　×××区是大坝镇主要灌溉支渠之一。×渠总面积×××亩，支、斗、农末级渠道全部为土渠，水利配套设施差、渠道老化失修、输水损失严重，给节水工作带来了许多困难，已制约了当地的农业经济发展，为了加快建设现代节水型灌区，保障粮食安全生产，实现经济可持续发展，××××年由**水利局会同×××水利工程勘测设计院编制完成《**×××区节水示范项目工程可行性研究报告》。规划对×××区灌区进行节水砌护改造。

　1.2 项目范围、规模、内容与工期 1.2.1 项目范围 ××渠节水示范项目工程范围包括×××、××、×××、×××共×个县,处于东经××××—××××之间，北纬××××—××××之间，海拔高程×××—×××之间，总面积××××亩，净灌溉面积××××亩，总人口××××人。

　1.2.2 项目规模与内容 在项目区内全面推广节水灌溉技术，采用工程、农艺、管理等措施，建设节水灌溉农田××××亩。

　（1）节水工程措施 对××渠灌区项目区内的支斗渠全部砌护，共砌护支渠×条，长×××km，斗渠××条，长××km， 兴建各类配套建筑物×××座。

　（2）农艺技术措施与科技措施 在项目区内，结合渠道砌护配套，选用优良的节水型新品种，扩大设施栽培，大力推广科学施肥耕作技术。科学规划土地利用率，重新确定沟渠规格，平整土地，采用小畦灌等先进的地面灌水技术，并通过开展非充分灌溉、水稻控制灌溉、充分利用降水、降低土壤计划湿润层深度和采用覆膜保墒等农业综合节水技术，实现灌区全方位节水。

　（3）管理措施 加强水权管理，按照“总量控制、定额管理”和“计划用水、节约用水”的原则，把项目区农业用水管理权明确到×××渠用水者协会，引水权确定到干支渠；按照自治区×××发《××××》[××××]×号及自治区××××发《×××××通知》[××××]××号文件精神，在项目区全面实行“一票制”和“一费制”的水价制度，将现行的干渠水价、征工折款和支渠维管费进行“三费合一”，开展“量水到斗口”，实行水量核算，切实减轻农牧民负担，调动农牧民节水的积极性。

　1.2.3 建设工期 **×××区节水示范项目区的建设规划从××××年××月开始实施，××××年××月竣工。

　1.3 投资估算、资金筹措 1.3.1 编制依据 （1）原能源部、水利部水建[1991]43 号文“关于印发《水利工程设计概算（估）算费用构成及计算标准》的通知”。

　（2）原水利部水建[1994]284号文“关于印发《〈水利工程设计概算（估）算标准〉和〈水利水电工程施工机械台班费定额〉的补充规定》的通知”。

　（3）原水利电力部（86）水电基字第 81 号文水《水利水电建筑工程预算定额》。

　（4）能源部、水利部能源水规（1991）1272 号文《水利水电工程施工机械台班定额》，其中一类费用调增 15%，二类费用按预算价格或部颁定值价格进行计算。

　（5）国家计委××××年颁发的[××××]10 号文《工程勘察设计收费管理规定》 （6）《水电水利工程工程量计算规定》DL/T5088-1999。

　1.3.2 工程投资及资金筹措 估算总投资××××万元，其中：渠道砌护及配套工程投资×××万元，其它费用 (勘测设计费、工程质量监督检测费、建设单位管理费、工程监理费、材差)×××万元，基本预备费×××万元。

　申请××××、×××财政资金××%，共计××××万元，申请**财政及群众自筹资金×××%，共计×××万元。

　1.4 效益及经济评价 1.4.1 经济效益 工程建成后，项目区内年节约水量×××万 m 3 ，节省水费支出×××万元；农牧民实际亩均负担的水费支出降低×××%；农业方面粮食年增效益×××万元，按照 20 年经济计算期计算，效益费用比为×××，内部收益率为×××%,经济净现值×××万元。

　1.4.2 社会效益 通过项目的建设，可以稳定该地区灌溉面积和改善原有的灌溉条件，可以促进原有传统、粗放的农业灌溉方式的改变，促进调整农业种植结构和优化耕作技术、耕作制度，对推进农田灌溉现代化和管理科学化，促进传统农业向现代农业转变，促进地区社会经济健康持续发展具有重要意义。

　1.4.3 环境影响 通过节水灌溉项目的实施,当地群众对水的需求日趋合理,用水量相对减少,渗漏水量相对减少,从而降低了局部地区的地下水位,同时也使局部地区的地下水、地表水的分布更加合理 。灌溉用水量的减少，可以减少灌区农田淤积，增加土壤的透气性，有利于作物的生长。通过节水灌溉项目的实施，节约的一部分水量可以用于生态用水，对改善生态环境起着积极的作用。

　1.4.4 综合评价 由以上经济效益分析，该项目技术上是可行的，经济是合理的，各项指标均满足规范要求。

　1.5 组织和管理 1.5.1 组织 为保障工程建设顺利实施，项目建设实行分级管理负责制，××××负责工程的申报、监督工程实施和组织工程验收及水利工程的规划设计、组织管理和技术指导；××××负责组织农牧民群众投工投劳,并参与项目重大事项的决策和检查验收，负责末级渠系建成后的运行管理。

　项目开工前市水利局与项目区××渠用水者协会正式签定投劳协议，确保投劳按时足额到位。

　1.5.2 管理 在工程建设管理方面，积极推行工程建设项目法人责任制、招标投标制、工程建设监理制和竣工验收制；采取大宗材料设备集中采购制；采取资金报帐制，专款专用，严禁截留、挤占挪用；采取项目公示制，在项目建设前，召开公示大会或以标志牌的形式公示项目建设内容及目标，项目建成运行后，公示项目运行情况及目标完成情况。

　1.6 结论 从经济效益、社会效益分析看，各项指标都符合项目的立项要求，项目的实施必将促进该地区的经济发展，对实现农业增效、农牧民增收起到重要的作用，对节水事业也将起到示范带动作用。

　2 项目区概况 2.1 自然概况 2.1.1 地理位置及区域范围 ××渠节水示范项目区工程处于东经×××××——×××，北纬××××——××××之间，北至××××、南至×××、西至××××、东至××××，涉及×××、×××、×××、……，共×个区，总面积×××亩，净灌溉面积×××亩。

　2.1.2 地形地貌及土壤 该项目区属我市*****区一部分，位于×河西岸，海拔高程在×××m-×××m 之间。地形为×××地，地势比较平坦，土壤为××土，土质均匀，分布适中，较为适合的农业种植区。

　2.1.3 气象概况 项目区地处西北内陆，属中温带干旱气候区，主要特点是干旱少雨，蒸发量大，降水量年均×××mm，年均蒸发量×××mm，蒸发量是降雨量的×××倍，干旱指数为××。年平均气温××℃，气候特点是春暖迟、夏热长、秋凉早、冬寒长。昼夜温差一般约为××℃～××℃，年日照时数××h，日照百分率达××～××%，年太阳辐射总量为××～××kca/cm 2 .年，年平均风速×m/s，综合上述要素可看出，灌区光热资源丰富，有利于农作物生长和有机物质的积累，但又干旱少雨，蒸发强烈，是一个典型的没有灌溉就没有农业的灌区。

　2.1.4 水源概况 项目区降雨年均值变化在××—×××mm 之间，年内降水分配很不均匀，主要集中在××、××、××、××月，连续最大×个月的降水量占全年降水量的××%。农业用水主要以引××水为主，从干渠××渠引水到支干渠××渠再到该渠道，兼有少量的×××作为春季的用水补充。

　2.1.5 项目区种植现状 项目区农作物种植面积大，经济作物种植面积小，作物布局不合理。目前，项目区内农业林业用地×××亩，粮食种植面积为××亩，占总面积的××%，经济作物，面积为×××亩（瓜菜×××亩,经果林×××亩），占耕地总面积的××%，粮经比为××:××，农作物粗放种植，产量低、效益差，见表 2-1。

　项目区种植结构现状表 表 2-1 项

　 目 作物 农作物 经济作物 合计 小麦 水稻 棉花 瓜菜 面积（亩）

　占总种植面积比例（%）

　2.1.6 自然灾害 自然灾害主要为气候灾害和农作物病虫害。该区气候灾害主要有“沙尘、大风、霜冻、冰雹”等。农作物病虫害主要有小麦病虫害、稻瘟病、树木病虫害等。

　2.2 社会经济概况

　2.2.1 人口及劳力 截止×××年底，项目区总人口×××人，其中劳动力××人，占总人口的××%。在劳动力人口中，在家务农人员×××人，占总劳动力的×××%；从事经商××人，占总劳动力的×××%，其他人员××人，占总劳力×××%。

　2.2.2 土地利用现状 项目区土地总面积×××亩，现状实际灌溉面积×××亩，非灌溉面积为×××亩，土地利用率为×××%，见表 2-2。

　项目区土地利用现状表 表 2-2

　项目 面积（亩）

　比例（%）

　备注 总面积

　净灌溉面积

　非

　 灌

　 溉

　用

　地 （亩）

　合计

　支渠

　斗渠

　农渠

　干沟

　支沟

　农沟

　干路

　农路

　居民点

　鱼塘及其它

　土地利用率（%）

　2.2.3 农业生产水平 项目区主要粮食作物除水稻与旱作套种外，基本上实现了耕、耙、播、收机械化，水稻由于引进新品种，采用新工艺，在播种上机械抛秧、机械插秧也逐步得到推广应用，机械化程度较高。在种植制度方面，近年来，进一步实验和推广了粮经饲三元种植结构，实施了粮食间作、粮肥间作、粮油间作等种植制度，但效益低，品种单一，管理粗放，需要加以改造和提高。

　2.2.4 经济收入概况

　根据**相关统计资料，×××年底,××渠节水示范项目区农牧民人均纯收入×××元,比××××农牧民人均纯收入××××元低×××元。

　2.2.5 水利科技服务体系状况 **是农业大区，非常重视水利科技的推广，区水利局及各县乡镇成立了水利科技推广站，负责水利技术推广工作，×××××配备了专职水利管理人员，负责本乡镇的水利科技推广。区、县、镇、乡镇三级农业科技服务体系较健全，群众已认识到了水利科技的重要性，但科技人员少，培训面小，推广范围窄。

　2.3 基础设施概况 2.3.1 水利工程现状 （1）灌溉渠系 项目区灌溉渠道××渠从支干渠××渠引水，××渠总长 7.55km，××渠在其稍段×+×××处开口，××渠总长××公里，上段×+×××～×+×××以前为空流段，其中一斗渠总长×××km，灌溉面积×××亩，共有农渠××条，总长×××km；×××渠总长××km，灌溉面积×××亩，共有农渠××条，总长×××km，灌溉面积×××亩，在××渠上直开口的农渠××条，总长×××km，主要集中在××渠×+×××～×+×××段，灌溉面积×××亩。项目区内现有支、斗、农渠均为土质渠道，渗漏严重，控水能力差，下游地区淌水困难，上、下游农作物不能均衡适量灌水，直接影响农作物产量,具体灌溉渠系状况详见表 2-3。

　项目区规划灌溉渠系基本情况一览表 表 2-3

　 支斗渠名称 所属支渠 灌溉水源 实际长度 砌护长度 面积 灌溉面积 控制农渠 农渠长度 公里 公里 亩 亩 条 公里 ××渠

　 一斗渠 ××渠

　二斗渠 ××渠

　三斗渠 ××渠

　直开口农渠 ××渠

　合计

　 ⑵排水系统 项目区内排水由各×××排入×××、××，再入×××，各支斗沟基本配套，排水有保

　障。

　⑶灌溉管理现状 ××渠于×××年成立了××渠用水者协会，项目区渠道在区水利局、×××监督管理下，主要由××渠用水者协会管理，水费由××代为征收。

　项目区水量计量方式为××渠用水者协会测水量水，计算水量，再由水管站和受益×××校核签字，在支渠开口的斗农渠的水量根据支渠计量水量按面积进行分摊，这在一定程度上限制了节水灌溉的发展，一方面，有的乡镇队灌溉困难，另一方面，有的乡镇队用水量较大。

　项目区水费支出主要有水费、征工款、维管费等因素构成。

　××××年亩均水费构成为：水费×××+征工款××元+维管费××元=×××元/亩，收缴按计税面积×××亩上缴水费×××万元，实际灌溉面积×××亩，项目区亩均实际水费支出×××元/亩。项目区××××—××××年平均****水量为×××万 m 3 ，亩均引水量为×××m 3 /亩。见表 2—4。

　××渠××××-××××年年均引水量一览表 表 2-4

　 支渠名称 灌溉面积 ××××年引水量 ××××年引水量 ××××年引水量 3 年平均引水量 亩均水量

　 亩 万 m 3

　万 m 3

　万 m 3

　万 m 3

　方/亩

　××渠

　2.3.2 田间工程现状 该区域田间水利设施配套工程率×××%，田间水利设施大部分是七十年代末搞农田建设时修建的，由于当初建设标准不高，渠道硬化率低，配套工程少，经过二十多年运行，老化严重，渗漏严重，给用水管理带来很大难度，再加上“重建轻管”，灌溉水利用率低。

　××××年，**大力推行畦田建设，××渠灌区田间全部采取畦田整治，按照畦田建设标准，将大面积田块划小，平均每块面积 0.5 亩左右，但田面平整度不高，田间灌水仍存在着大水漫灌现象，有待进一步加强管理。

　2.3.3 量测水设施 ××渠节水示范项目区目前仅在支上仅有×座量水库，量水精度低，观测费时费力，

　以致水量观测有误差，水费征收不准确。

　2.3.4 交通与电力 项目区内乡乡镇道路框架齐整,基本实现了硬化,且各级道路相互交汇与主干道×××道相连，交通条件十分便利。项目区附近有×××电网布设，电力条件好，用电有保障。

　2.4 工程地质 2.4.1 工程地质条件 ××渠灌区节水示范项目区从地貌上分属×河冲积平原，主要以全新统冲积相（Q 4 al ）湖积、冲湖积相地层（Q 4 lal ）组成。全新统冲积相（Q 4 al ）岩性表层为 2～6m 壤土、砂壤土，下部为冲积卵砾石层。全新统冲湖积相（Q 4 lal ）岩性上层主要为壤土、砂壤土，厚 2～10m，下层由粉细砂组成，局部夹粉质粘土层。据勘察资料表明，上层冲积冲湖积的粘性土层（壤土、砂壤土）一般呈可塑～软塑状态，能够满足一般中小型建筑物的承载力要求，允许承载力[R]=×××～×××kPa。下层卵砾石层为良好的基础持力层，允许承载力[R]=×××～×××kPa。可见，项目区工程地质条件是比较好的不存在比较复杂的工程地址问题。

　2.4.2 建筑材料 项目区工程所需主要材料均为地方三材。

　**境内有水泥厂两家，水泥种类齐全，运输方便，各项指标符合国家规范要求。

　**石矿资源丰富，主要分布在×××、××一带，岩性为×××，致密坚硬结构较完整，表层风化度××米，主要物理指标：容重××g/cm 3 ，饱和抗压强度××kPa,软化系数××，料场厚层～巨厚层占××%，计算可开采量大于××万 m 3 ，料场距项目区××km，有大车道可达料场，运输方便。

　砂石资源分布广，滑石沟砂场的砂石级配良好、质地坚硬，储量丰富；**卵石资源得天独厚，主要分布在××、×××、×××，级配良好，容易开采，运输方便。各供料××距项目区施工点约××—××km。

　3 项目建设的必要性和可行性 3.1 项目建设的必要性 （1）发展节水灌溉，是由国情、区情、市情所决定的大趋势。**地处西北，可利用

　水资源十分有限，农业用水矛盾十分突出，发展节水农业势在必行。

　（2）项目建设是灌区工程挖潜配套、老化改造的要求。现有渠道为土质渠道，加上渠线长、桩号×+××以上为空流段，以致灌溉时间长，渗漏严重，且处在支干渠××渠的稍段，一方面，有的渠段灌溉困难大，另一方面，有的渠段灌溉用水量偏高。

　（3）项目建设是缓解该渠道上下游供需矛盾的需要 该渠道配套建筑物少，输水控水能力差，斗农渠口均无闸门，多用土袋子堵口。同时，渠道多乡镇共用，上下游农作物不能均衡受益，下游×××受益各乡镇亩产量有的仅有×××kg 左右，该渠道灌溉难问题，已严重制约着区域农业经济的发展，制约着当地粮食生产和作物种植结构的调整。

　(4)项目建设是适应水费收缴和灌溉管理改革的需要 该渠道灌区水量一般计量到支渠口，斗口至田间的输水损失按流程分摊到农户，农户实际支出费用为“斗口水量水费+流程分摊费用”，计量水平较低，这在一定程度上影响了农牧民群众节水的积极性，也使得水费征收难度加大。同时，该渠道多乡镇管理，管理多级化，且群管力量较弱，管理水平低，项目建成后可以提高计量水平，为工程改革提供有力条件。

　（5）项目建设是加强民族团结、保持地区稳定的需要 ××渠下游的×××乡镇为维族居住区，长期的灌溉困难，激发了该乡镇群众对上游地区群众和镇干部的不满情绪，该乡镇各项工作难以开展，都以灌溉困难，群众减产为理由，每到用水高峰期，上下游争水矛盾特别突出，群众为此斗殴、上访告状的事件时有发生，该乡镇灌溉难问题，已严重影响着当地的社会稳定，影响着民族的团结。

　3.2 项目建设的可行性 (1) 政府支持，领导重视 **委、政府对水利工作长抓不懈，尤其对开展节水灌溉、发展节水事业非常重视，通过积极筹措配套资金，对节水工作给予极大的支持。全市引×河水量从××××年的×××亿 m 3 ，下降到××××年的×××亿 m 3 ，节水灌溉工作已经有了一定的基础。

　(2)×××、××、××干部及群众已经认识到节水就是增收的道理，节水意识不断增强，他们对项目建设决心大，积极性高，要求迫切，愿望强烈。

　⑶项目区多年来十分重视农田水利基本建设工作， ××××年在“×河杯”农田水利优秀评比活动中获得好评。项目区内沟、渠、田、林、路已进行了综合整治，为项目实施奠定了基础。

　⑷项目规划经深入调查、反复论证，合理准确，符合当地条件，也符合立项原则，并通过征求×××的意见，节水措施可操作性强，便于施工。

　3.3 项目建设的目标 根据《节水技术规范》（SL207—98）的有关规定并参照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)，本项目建设的具体目标有：

　（1）节水灌溉工程建成投入使用后，单位面积用水量比建成前节约 20%以上。

　（2）渠系水利用系数大于 0.75，灌溉水利用系数大于 0.7，灌溉水利用系数提高15%以上。

　（3）农牧民实际负担的水费支出降低 15 以上%。

　（4）水分生产率提高 20%以上，不低于 1.2kg/m 3 。

　（5）节水灌溉项目效益费用比大于 1.2。

　（6）田间工程实行畦田技术，实行畦田灌溉与水稻控制灌溉相结合的节水技术。

　4 水资源评价及供需平衡分析 4.1 水资源概况 4.1.1 降水 项目区多年平均降水量×××mm，年内分配很不均匀，主要集中在×、×、×、×月，连续最大×个月的降水量占全年降水量的××%。根据**平均长系列资料点绘降水量频率曲线，通过适线，取 Cv=××、Cs=××Cv、多年平均年降水量×××mm，由此查得相应频率的 Kp 值，算得保证率 P=××0%、P=××%的降水量分别为×××mm、×××mm，代表各保证率降水量及月分配情况见表 4-1。

　不同保证率降水量及月分配表 表 4—1

　 单位 ( mm )

　 1月 2月 3月 4 月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 多 年平 均

　p=50%

　p=75%

　4.1.2 当地地表水 **有径流总量少，年内分配不均，年际变化大的特点，多年平均径流深××mm，地表水资源量为×××亿 m 3 ，灌区地表水资源年际变化与降水量关系密切。××渠节水示范项目区面积仅有××Km 2 ，地表水分析不予考虑。

　4.1.3 过境水 ×河是**唯一的也是最主要的过境河流。**当地地表水资源量少，×河过境水×便成了**农业灌溉的主要水源和地下水补给的重要补给源。××××-××××年××渠平均引水量为××××万 m 3 ，则可引过境水量为×××万 m 3 。

　4.2 项目区水资源利用现状 4.2.1 农业及林果业用水量 ××××年—××××年，××渠节水示范项目区农业平均引用×河水×××万 m 3 ，林棉业引用×河水×××万m 3 ，实际亩均用水量××××m 3 /亩。

　4.2.2 人畜用水量 ××××年—××××年，××渠节水示范项目区人畜用水量为×××万m 3 ，全部为地下水，其中用水人口×××人，用水量×××万m 3 ，定额×××L/人·天，大牲畜×××头，用水量×××万m 3 ，定额××L/人·天，小牲畜××××头，用水量×××万m 3 ，定额××L/只·天。

　4.2.3 总用水量 ××××年—××××年，××渠节水示范项目区总用水量770.26 万m 3

　，其中×河水×××万m 3 ，地下水×××万m 3 ，具体见表4-3。

　项目区现状用水量表

　 表 4-3

　单位：万 m 3

　现

　 状 总

　量 农

　业

　用

　水 林棉 用 水 人 畜 用 水

　 年均用水量

　 4.2.4 耗水量 项目区近三年总耗水量××××万m 3 ，耗×河水××××万m 3 ， （现状灌溉水利用率×××），农乡镇人畜耗地下水×××万m 3 。

　4.3 可利用水资源量 ××渠节水示范项目区地下水资源量按前计算为××××万m 3 ，地下水资源可利用量开采系数按×××计，则地下水可开采资源量为×××万m 3 ，×河水可利用量按现状耗水量×××万m 3 计，则水资源可利用量=可耗×河水+地下水可开采量= ×××万m 3 。

　4.4 规划农作物灌溉用水 4.4.1 灌溉用水定额分析 1、试点区现状灌溉用水定额 **现时灌溉配水制度，分为夏灌（×～×月份）和秋灌（×～×月份）。旱作物生育期一般灌水×次，灌水期××～××天，灌水定额×× m 3 /亩，灌水方式为传统的淹灌；水稻生育期一般灌水××次左右，灌水定额××～×× m 3 /亩，灌水方式为控制灌溉与淹灌相结合。由于田块大，灌水均匀性差，灌溉效率低。灌区现状灌溉制度见表 4-4。

　项目区作物组成及灌溉制度现状表

　 表 4-4

　 序号 项目

　单位 合计 麦套玉米 水稻 经果林 瓜菜 1

　种植面积 亩

　2

　种植比例 %

　3

　灌溉方式

　4

　年用水量 万方

　5

　净灌溉定额 m 3 /亩

　6

　毛灌溉定额 m 3 /亩

　7

　灌溉水利用系数

　田间水利用系数

　渠系水利用系数

　8

　平均灌水次数 次

　2、灌溉设计保证率 （1）灌溉设计保证率 灌溉设计保证率按作物生育期内设计需水量得到充分满足的年份占总年数的百分数确定。根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），结合项目区地处干旱缺水地区，以旱作为主，兼种水稻、稻旱轮作等实际情况，灌溉设计保证频率取××%，以此作为灌区灌溉设计标准。

　（2）设计典型年 灌溉制度采用典型年法确定。

　设计典型年按日历年的降水保证率，选取与设计灌溉保证率相同的最不利年份作为典型年。根据**气象局××××～××××年观测的降水资料分析，降水频率为××%的年降雨量为×××mm，相应的年份为××××年，作物生育期（×～××月）降雨量为×××mm。

　（3）灌水方式和灌水技术

　项目区仍保持地面灌溉方式，为了充分利用水资源，保证灌水的均匀度，旱作物采用小畦节水型灌溉技术，田块规格***×*m，田面高差控制在×cm 以内，入畦单宽流量为×～×L/s.m。水稻采用旱育稀植和水稻控灌技术，实行浅浇快轮，以满足农作物不同生育期的需水要求，降低田间渗漏损失。

　4.4.2 灌溉制度设计 该区域种植农作物主要以棉花和水稻为主。其灌溉制度根据作物种植品种、比例及项目区自然条件、土壤类型、农业技术等，分析作物全生育期田间需水量、有效降雨、土壤水利用量后确定。

　1、旱作物灌溉定额 （1）作物需水量分析 作物需水量采用彭曼公式分析，并结合灌溉试验成果和丰产经验进行修正和调整。

　a）旱作物需水量。根据彭曼公式分析标准作物的田间需 ET 0 ，计算公式如下：

　P0

　△ –– .–– . Rn＋Ea P

　 r ET 0 =

　–————— P0

　△ –– .–– ＋1 P

　 r ET ＝ ET 0 ×K c 式中：ET0：参考作物腾发量,（mm/d）; P0：海平面气压（毫巴）； P：本站气压（毫巴）； △：饱和水气压与温度曲线上的斜率； r：温度计常数； Rn：净辐射总量； Ea：干燥力，mm/d，根据彭曼公式和气象资料，分析确定出标准作物潜在腾发量ET0； K c：

　：作物需水系数。灌区主要作物田间需水量 ET 见表 4-5。

　灌区主要作物需水量分析表 表 4-5

　分项 作物 生育阶段 ET O

　K C

　ET mm/亩 m 3 /亩 mm/亩 m 3 /亩 小麦套种 玉米 播种---成熟

　瓜菜 播种---收获

　b)棉、林木需水量 树木的需水量和需水规律试验资料较少，确定其需水量时，按彭曼公式计算并与区内类似地区试验资料对比分析确定，树木需水量见表 4-6。

　灌区树木需水量分析表 表 4-6

　分项 × × × × × × 全生育期 潜在腾发量

　作物系数 K

　实际需水量 m 3 /亩

　（2）灌溉定额分析 旱作物灌溉定额由播前用水与生育期灌溉用水组成。

　作物生育期灌水定额：灌区主要作物生育期的灌溉定额，根据作物需水量，按土壤计划湿润层深度内农田水量平衡原则分析确定。

　M 生= ET－P－﹙WO－W﹚－WK， 式中：

　M：作物生育阶段的灌溉定额，（m 3 /亩）； ET：作物田间需水量（m 3 /亩）； P：

　作物生育期内的有效降水量（m 3 /亩）； WO、W: 播种前、灌头水前计划湿润层内土壤储水量（m 3 /亩）； WK：作物生育期内地下水利用量（m 3 /亩）。

　土壤计划湿润层深度主要作物××m，深根作物(树木)取××m，土壤物理性状和土壤含水率指标见表 4-7，不同作物生育期可利用有效降水量，见表 4-8，地下水利用量见表 4-9，土壤利用量（WO－W）经分析计算自流灌区夏作物对土壤的利用量为×× m 3 /亩，其它作物×× m 3 /亩，作物生育期灌溉定额见表 4-10。

　冬灌属播前灌水，其作用是为来年土壤储备必要的水分，保证春季土壤墒情，以便适时下种，并满足作物生育前阶段的需水要求。冬灌灌水定额按××m 深度土壤自然含水率达到田间持水量的需水量加 20%确定并保证不产生深层渗漏，水稻田无冬灌。

　冬灌定额按×××m 土层土壤含水率所用水量确定，粮食定额为××m 3 /亩，经果林为××m 3 /亩。

　土壤物理性状指标表 表 4-7

　项目 单位 自流灌区 田间持水率 体积：%

　比重

　 容重 g/c m 3

　 孔隙率 体积：%

　饱和含水率 体积：%

　允许含水率上限 体积：%

　允许含水率下限 体积：%

　适时含水率 体积：%

　 灌区各种作物降水有效利用量 表 4-8

　分项作物 作物生育期利用降水时段 降水有效利用率 采用值(m 3 /亩) (mm) (m 3 /亩) 小麦套种玉米

　 瓜

　菜

　 经果林

　灌区主要作物地下水利用量分析 表 4-9

　作物名称 按潜水蒸发公式计算(m 3 /亩) 其它灌区经验值 (m 3 /亩) 采用值(m 3 /亩) 小麦棉花

　瓜

　果

　备注 1、 潜水蒸发量按沈立昌公式计算； 2、 其它灌区经验值主要借鉴自流灌区的资料。

　灌区主要作物生育期灌溉定额分析表 表 4-10

　单位：m 3 /亩

　作物田间需水量（ET）

　有效降水量（P）

　土壤水利用量 地下水利用量 冬灌水量 计算灌溉定额 自流灌区 自流灌区 自流灌区 自流灌区

　（2）水稻灌溉定额 水稻灌溉定额根据控制灌溉技术水稻各生育期控制指标确定，灌水上限控制在饱和含水量，下限控制在饱和含水量的××%—××%。

　根据三年来水稻控制灌溉技术在**示范推广所观测的统计资料分析，确定节水示范项目区的水稻灌溉制度为：稻地泡田灌水 1 次，亩灌水量××m 3 ，水稻从移栽结束到返青结束（×月×日～×月××日），灌水×次，亩灌水××m 3 。分蘖期（×月×日～×月×日），平均每×天灌 1 次水，灌水×次，亩灌水量××m 3 ；拨节孕穗期（×月×日～×月×日），平均×天灌×次水，灌水×次，亩灌水量×××m 3 ；抽穗开花期（×月××日～×月×日）平均每××天灌水 1 次，灌水×次，亩灌水量××m 3 ；乳熟黄熟期（×月×日～×月×日）平均每×天灌水 1 次，灌水×次，亩灌水量××m 3 。水稻田全年亩灌溉定额××m 3 ，详见表4-12。

　根据灌区作物需水规律的分析和灌溉试验与群众实践经验总结,综合分析确定规划年项目区的灌溉定额,见表 4-11。

　 规划年净灌溉定额设计表

　表 4-11

　 单位：亩、m 3 /亩 分项 水稻 棉花 瓜菜 经果林 ××××年实灌面积

　 净灌溉定额值

　 4.4.3 设计灌水率 设计灌水率根据作物组成和灌溉制度按下式计算：

　q=

　式中 q—灌水率（m 3 /s·万亩）； m—作物某次灌水定额（m 3 /亩）； T—延续时间(天)； α—作物种植比例（由作物种植结构确定）。

　根据计算的各次灌水率和灌水延续时间，将各种作物的灌水率相 加，绘制灌区初步灌水率图，并将灌水率图进行修正，以修正后连续 30 天的最大灌水率为设计灌水率，即 q=×××m 3 /s·万亩，详见表 4-12 及灌水率图。

　4.5 水量平衡分析 4.5.1 项目区需水量分析 ① 灌溉水利用系数 节水示范项目区农业灌溉面积×××××亩， 现状年和规划年灌溉水利用系数和综合净灌溉定额根据节水改造工程设计情况和我市已有的渠道防渗衬砌试验资料分析如表 4-13。（不包括干渠水利用系数）

　项目区作物灌溉制度及灌水率计算表 表 4-12

　 灌水时间（月日）

　灌水天数（d）

　种植业 经果林 灌水率（m 3 /s/万亩）

　麦套玉米 水稻 瓜菜 44% 33% 10% 13% Tm64 . 8

　规划设计灌水率××m 3 /s/万亩

　不同水平年综合净灌溉定额渠系水利用系数表 表 4-13 项

　目 现状 ××××年 备注 渠系水利用系数

　田间水利用系数

　灌溉水利用系数

　② 农乡镇生活用水指标

　农乡镇人畜用水按综合用水指标控制，现状约××L/人·d，××××年取××L/人·d。

　③项目区需水按农乡镇人畜生活用水及农业灌溉（包括经果林）用水分别进行预测，人口自然增长率按×׉计算，各行业需水量见表 4-14。

　项目区不同水平年需水量预测表

　 表 4-14 项

　 目 现

　状 ××××年 农业灌溉 总灌溉面积（亩）

　 净灌溉定额（M 3 /亩）

　 净灌溉水量（万 M 3 ）

　 毛灌溉用水量（万M 3 ）

　 农乡镇生活 人口（人）

　 用水定额（L/人●d）

　 需水量（万 M 3 ）

　 总

　计 总需水量（万 M 3 ）

　 4.5.2 项目区可供水资源量 （1）

　引×河水水量 节水示范项目区灌溉主要由*****水量供给，××××年项目区*****水量初步确定为××××万 m 3 （比现状水平年*****水量减少××%）。

　（2）

　地下水补给量 项目区地下水主要是*****溉的入渗补给，不同水平年项目区地下水补给量见表 4-15。（地下水可开采系数按××计）

　项目区不同年地下水补给量计算表

　表 4-15 项

　目 现状 ××××年 灌 区 引 水 量（万 m 3 ）

　 渠系渗漏补给 渠道引水量（万m 3 ）

　 渠系渗漏补给系数

　 地下水补给量（万m 3 ）

　田间入渗补给 田间灌水量（万m 3 ）

　 田间入渗补给系数

　 地下水补给量（万m 3 ）

　 降 雨 补 给 量（万 m 3 ）

　 合计地下水补给量（万 m 3 ）

　 地下水可开采量（万 m 3 ）

　 （3）

　可供水量 项目区可供水量由可引用×河过境水和地下水可供水量两部分组成，综上所述，项目区现状、××××年灌区可供水量分别为×××万 m 3

　，×××万 m 3 。

　4.5.3 水量平衡分析 根据以上分析计算，××渠节水示范项目区不同水平年可供水资源与需水量平衡分析见表 4-16。

　项目区水资源供需平衡表

　 表 4-16

　项

　目 需水量（万 m 3 ）

　可供水量 余缺水量 小计 农业 农乡镇 （万 m 3 ）

　（万 m 3 ）

　现

　状 地表水

　地下水

　小

　计

　××××年 地表水

　地下水

　小

　计

　由以上分析可以看出，通过××渠节水改造，*****水量虽有显著降低，但不同水平年的需水量小于可供水量，水资源供需是平衡的。

　5 项目建设内容及节水工程技术设计方案 5.1 工程规划及工程设计的指导思想 工程规划的指导思想是：坚持以节水为中心、构建以工程建设为龙头、农艺措施相配套、科学技术做支撑、管理制度为保障、群众参与为基础的用水保障体系。完善××渠用水者协会的自主经营、自我管理机制、探索新时期下节水农业的供水管理体制，稳定提高粮食综合生产能力，建设现代节水型灌区，确保粮食安全，确保我市经济社会的可持续发展。

　5.2 项目建设的内容 以渠道“U”型砼板衬砌防渗和田间工程为主，配套完善渠道控水建筑物和量水建筑物，优化灌区灌溉模式、耕作方式、浇灌制度和调整种植结构。

　①渠道工程 对××渠节水示范项目区内支斗渠全部砌护，砌护支渠×条、长××Km；砌护斗渠×条，总长××km，其中：×斗渠长××km、×斗渠长××km、×斗渠长×× km；配套各类建筑物××座，其中兴建装配式农口××座、引水口（斗口）×座、生产桥××座、节制闸××座、渡槽×座、测水断面×座。详见表 5-1。

　建筑物统计表 表 5-1 渠系名称 支渠 斗渠 各类配套建筑物 斗口 农口 节制闸 生产桥 渡槽 测水断面 条/公里 条 座 座 座 座 座 座

　 合

　计

　 ②畦田改造 ××渠节水示范项目区作物种植全部按小畦灌溉进行设计，畦田标准为×××米条田。

　③ 种植结构调整 以现状土地利用为基础，在基本口粮自足的情况下，发挥优势，适量种植蔬菜、瓜

　果等经济作物，增加农牧民收入，土地利用结构大体为小麦占××%，棉花占××%，经济作物占××%（含经果林）粮经比为××：××。见表 5-2。

　项目区种植结构规划表 表 5-2 项

　 目 作物 农作物 经济作物 合计 麦套玉米 水稻 经果林 瓜菜 面积（亩）

　占总种植面积比例（%）

　④ 节水管理措施 加强水权管理，按照“总量控制、定额管理”和“计划用水、节约用水”的原则，把项目区农业用水管理权明确到××渠用水者协会（××渠从××渠引水），引水权确定到干支渠；按照×××水费发《××××农业供水管理体制及水价形成机制改革实施方案》[××××]1 号及自治区宁价商发《关于自流灌区农业供水价格改革与水费计收管理试行办法的通知》[××××]××号文件精神，在项目区全面实行“一票制”和“一费制”的水价制度，将现行的干渠水价、征工折款和支渠维管费进行“三费合一”，开展“量水到斗口”，实行水量核算，切实减轻农牧民负担，调动农牧民节水的积极性。

　⑤农艺技术措施与科技措施 在项目区内，结合渠道砌护配套选用优良的节水型新品种，扩大设施栽培，大力推广科学施肥耕作技术。科学规划土地利用率，重新确定沟渠规格，平整土地，采用小畦灌等先进的地面灌水技术，并通过开展非充分灌溉、水稻控制灌溉、充分利用降水、降低土壤计划湿润层深度和采用覆膜保墒等农业综合节水技术，实现灌区全方位节水。

　5.3 项目工程技术设计方案 5.3.1 工程等级和划分 ××渠节水示范项目区的渠道灌溉流量小于××m 3 /s,根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99），本工程等级应为 V 等五级。

　工程设计基本资料: （1）、《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)，

　（2）、水利部《渠道防渗工程技术规范》（SL18-91）， （3）、水利部《水闸施工规范》（SL27-91）， （4）、《节水灌溉技术规范》（SL207-98）， （5）、《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）。

　5.3.2 工程措施规划设计 1、渠道布置 ××渠节水示范项目区渠道按照减少工程量，节省投资、方便群众灌溉及灌溉管理，便于机耕、满足轮灌要求的原则布置,为高标准建设项目，重新对项目区沟渠进行规划改造，确定合理的规格。

　①渠道按支、斗、农三级布置，支渠从干渠开口，斗渠从支渠开口，农渠垂直于斗渠，农渠间距×××m，距沟尾××米，保证渠道不到头、渠水不入沟。

　②渠道运行方式 考虑到支渠上、下游调水、控水的实际，试点区渠道工作制度拟定采用支、斗渠续灌，农渠按组轮灌。

　2、沟道布置 农沟布置在两条农渠中间，间距×××m，距田头×××米，农沟一侧布置××m 宽田间路，斗渠一侧布置斗沟，另一侧布置生产路，为沟、渠、路布置。这种布置形式避免跨斗沟建筑物，使生产路跨农渠以减少交叉建筑物造价，节约工程投资。

　3、田间林带布置 林带布置由骨干林带和田间防护林网组成，骨干林带布置在沟道、公路、干、支渠、主干道两侧或一侧。两侧布置每侧林带宽各×米，株行距*×*m，单侧布置林带宽××m 。树种选择应贯彻“因地制宜、因害设防、适地适树”的原则。乔木以新疆杨、榆树等为主。灌木以柠条、红柳为主。副林带沿斗渠（沟）和生产路两侧或一侧布置，单侧林带宽为××m，双侧林带为××m，田间林带网每××档田农渠一侧种植一排，株距××m. 5.4 渠道工程设计 5.4.1××渠设计流量计算

　（1）项目区渠道的工作制度为支渠、斗渠续灌，农渠按组轮灌。根据轮灌组划分情况自上而下逐级分配末级续灌渠道（斗渠一级）的田间净流量，再自下而上逐级计入输水损失水量，推算各级渠道的设计流量，计算到末级续灌渠道后，自下而上逐级、逐段计入输水损失进行流量推算。

　（2）渠道轮灌组的划分 根据××渠现有的斗、农渠布置特点进行轮灌组的划分，详见表 5-3。

　××渠轮灌组划分表 表 5-3 渠段名称 农渠总数 轮灌组数 每轮灌组农渠数 备

　注 一斗渠

　 二斗渠

　 三斗渠

　 直开口段

　 （3）渠道设计流量计算 A.农渠设计流量：

　①. 斗渠设计田间净流量 Q 斗田净 =q 净 ×A 式中：

　Q 斗田净 —斗渠田间净流量（m 3 /s）； q 净

　—设计灌水率（m 3 /s.万亩）； A —渠道控制灌溉面积（万亩）。

　斗渠设计田间净流量计算表 表 5-4

　 渠段名称 渠道控制灌溉面积（万亩）

　设计灌水率 斗渠田间净流量 备

　注 （m 3 /s.万亩）

　（m 3 /s）

　一斗渠

　 二斗渠

　 三斗渠

　 直开口段

　②由斗渠分配到每条农渠的田间净流量：

　Q 农田净 = Q 斗田净 /k

　 式中：Q 农田净 —农渠的田间净流量（m 3 /s）； K—轮灌组农渠条数。

　农渠设计田间净流量计算表 表 5-5

　 渠段名称 斗渠田间净流量（m 3 /s）

　轮灌组农渠条数 农渠田间净流量 备 注 （m 3 /s）

　一斗渠农渠

　 二斗渠农渠

　 三斗渠农渠

　 直开口段农渠

　 ③ 农渠净流量：根据《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的规定η f采用 0.9。

　Q 农净 = Q 农田净 /η f

　式中：

　Q 农净 —农渠净流量（m 3 /s）； η f —田间水利用系数。

　农渠净流量计算表

　 表 5-6 渠段名称 农渠的田间净流量（m 3 /s）

　田间水利用系数 农渠净流量 备

　注 （m 3 /s）

　一斗渠农渠

　二斗渠农渠

　三斗渠农渠

　直开口段农渠

　④农渠设计流量（Q 毛，农 ）

　Q 农毛 = Q 农净 ×（1+σ 农 L）

　σ 农 =A/ Q m 农净

　式中：σ 农 —未砌护农渠单位长度水量损失率（%/km）； L 农 —农渠工作长度，农渠总长的一半（km）； A—土壤透水性系数； m—土壤透水性指数。

　根据《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的规定，由于沿渠土壤为轻壤土，根据规范规定，取 A=2.65，m=0.45。

　农渠设计流量计算表 表 5-7

　渠段名称 未砌护农渠单位长度水量损失率（%/km）

　农渠工作长度 农渠设计流量 （km）

　（m3/s）

　一斗渠农渠

　二斗渠农渠

　三斗渠农渠

　直开口段农渠

　B.斗渠设计流量 ① 斗渠净流量 Q 斗净 =K×Q 农毛

　② 斗渠设计流量（Q 斗毛 ）

　Q 斗毛 = Q 斗净 ×（1+σ 0 L 斗 ）

　σ 0 =ε×σ 斗

　σ 斗 =A/ Q m 斗净

　式中：σ 斗 0 —砌护后每公里渠道水量损失率（%/km）； σ 斗 —未砌护每公里渠道水量损失率（%/km）； L 斗 —最末级轮灌组到斗渠口的长度（km）。

　根据《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的规定，沿渠土壤为轻壤土，取 A=2.65 , m=0.45。

　根据《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的规定，砌护渠道渗水损失修正系数为 0.15-0.05，本次设计取 0.15。

　斗渠设计流量计算表 表 5-8

　 渠段名称 未砌护渠道单位长度水量损失率（%/km）

　砌护渠道单位长度水量损失率（%/km）

　斗渠工作长度 斗渠设计流量 （km）

　（m3/s）

　一斗渠

　 二斗渠

　 三斗渠

　 直开口段

　 C.支渠设计流量 支渠的净流量分三段进行计算，即××+×××～××+×××段 ，×+×××～×+×××段，×+×××～×+×××段，逐段计入输水损失进行流量推算。支渠设计流量 Q 毛 = Q 净 ×（1+σ 0 L）

　σ=A/ Q m 净

　式中：

　σ 0 —砌护后每公里渠道水量损失率（%/km）； σ 支 —未砌护每公里渠道水量损失率（%/km）； L 支 —支渠渠段长度（km）； 砌护后支渠各段单位长度水量损失率按下式计算：

　σ 0 =ε×σ 支

　由于沿渠土壤为轻壤土，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的

　规定，取 A=×××，m=×××。

　渠道加大流量，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的规定，加大系数取××%。推算结果见表 5-9。

　支渠各段设计流量计算表

　表 5-9

　 桩

　号

　渠段工作 长度 分水口名称 分水口毛流量 支渠渠段净 流量 砌护渠道单位长度水量损失率（%/km）

　支渠渠段毛 流量 支渠渠段加大流量 （km）

　（km）

　（m 3 /s）

　（m 3 /s）

　（m 3 /s）

　（m 3 /s）

　1+700~4+300

　1+100~1+700

　0+000~1+100

　 D 支渠的灌溉水利用系数η η= Q 支田净 / Q 支毛

　=0.70×0.5820.5/0.51 =0.80 5.4.2 渠道断面设计 渠道采用砼 U 型板衬砌，为确保质量，构件由**水利局预制厂定点生产，砼强度标号为 C20，抗冻强度标号为 F100，防渗标号为 W4，砌护渠道糙率取 n=0.017。

　各级渠道断面水力要素均按明渠均匀流公式计算：

　Q=W×C×(R×i) 1/2

　式中

　Q—渠道设计流量（m 3 /s）； W—渠道过水断面面积(m 2 )； i—渠道比降； R—水力半径（m），R=W/X；

　X—湿周（m）； C—谢才系数；C=1/n ×R 1/6 ； n—渠道砌护糙率取 0.017。

　渠道不冲流速根据《灌溉与排水工程设计规范》规定，渠道不冲流速 V 不冲 ＜5m/s。

　渠道不淤流速按下列公式计算确定：

　V 不淤 =KQ 0.2

　式中 Q—渠道设计流量（m 3 /s）； K—不淤流速系数取 0.44。

　经计算 V 不淤 =0.38 m 3 /s。

　根据《灌溉与排水工程设计规范》，渠道的设计流速（V 设计）符合下列条件：V 不淤 ＜V 设计 ＜V 不冲

　砼 U 型板型式采用定型图册，外倾角、直径和渠深根据流量大小确定。渠道外边坡均采用 1:1.5。各级渠道水力要素见表 5-10。

　支渠各段设计水力要素表 表 5-10 渠 道名称 桩 号 长度 km 状态 流量 m 3 /s 水深 m 流速 m/s U型半径 m 糙率 内角 比 降i 魏

　渠 0+000 ~ 1+100 1.1 设计

　校核

　1+100 ~ 1+700 0.60 设计

　校核

　1+700 1.0 设计

　~2+700

　校核

　2+700~ 4+300 1.6 设计

　校核

　（5）渠道超高 渠道超高依据，《灌溉与排水工程设计规范》（GBS50288—99）的规定，由下式确定：

　F b =1/4h b +0.2 式中

　F b —渠道堤顶超高（m）； h b —渠道通过加大流量时的水深（m）； 渠深 H=F b +h b 。

　经计算 F b

　=0.40 m。

　渠深 H= F b + h b =0.40+0.81=1.21m。

　（6）堤顶宽度 堤顶宽度主要由运行安全和维护交通要求等因素确定，设计堤顶一侧为 1.5m，用做行人便道和田间管理，另一侧堤顶宽为 4-...

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